大規(guī)模風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析

【摘要】：大規(guī)模風(fēng)電/光伏發(fā)電經(jīng)特高壓直流遠距離輸送至負荷端,在提高風(fēng)電/光伏消納效率的同時,也給送端電網(wǎng)電壓帶來了一定程度的負面影響。風(fēng)電、光伏、火電、特高壓直流輸電以及交流系統(tǒng)的電壓耦合作用,使得外送系統(tǒng)電壓特性比較復(fù)雜,這種復(fù)雜的電壓特性成為了我們必須研究的方向。本文首先研究兩種不同風(fēng)力發(fā)電機以及光伏電池的數(shù)學(xué)模型,在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上研究了兩種不同風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)和光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的控制模型和LVRT模型,在DIgSILENT仿真軟件中搭建仿真模型,并對LVRT特性進研究。其次,推導(dǎo)UHVDC輸電的數(shù)學(xué)模型,并對其分層級控制結(jié)構(gòu)進行了研究,研究了換流器控制策略、換流變壓器分接頭控制策略和交流濾波器投/切控制策略,并在DIgSILENT中建立了仿真模型。第三,運用連續(xù)潮流計算的PV和VQ曲線對大規(guī)模風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進行分析:研究送端直流配套火電電源不同開機情況下送端換流母線的不同無功有效短路比對外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓的影響;研究直流系統(tǒng)不同運行方式、不同無功配置方案對外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓的影響。最后,對大規(guī)模風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性進行分析:研究750KV交流線路發(fā)生三永N-1、N-2故障情況下風(fēng)電場是否具有LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓的影響,并提出利用降低直流外送功率來抑制短路故障情況下外送系統(tǒng)中樞母線電壓波動和電壓值較小的措施;研究風(fēng)電場/光伏電站不同低電壓穿越特性對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響;研究風(fēng)電場/光伏電站功率波動情況下對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響。 【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模風(fēng)電/光伏 特高壓直流輸電 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 選題背景及其意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點11-12
• 1.4 論文的內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 第二章 風(fēng)電/光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模14-27
• 2.1 風(fēng)電/光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)模型簡介14-15
• 2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模15-19
• 2.2.1 雙饋感應(yīng)發(fā)電機組數(shù)學(xué)模型15-16
• 2.2.2 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制系統(tǒng)建模16-17
• 2.2.3 網(wǎng)側(cè)變流器控制系統(tǒng)建模17-18
• 2.2.4 雙饋風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)LVRT建模18-19
• 2.3 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模19-23
• 2.3.1 永磁直驅(qū)同步發(fā)電機組數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.3.2 機側(cè)變流器控制系統(tǒng)建模21-22
• 2.3.4 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)LVRT建模22-23
• 2.4 光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模23-26
• 2.4.1 光伏電池數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.4.2 光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)LVRT建模25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 UHVDC輸電系統(tǒng)建模27-34
• 3.1 哈密-鄭州±800KV UHVDC輸電工程介紹27
• 3.2 哈-鄭UHVDC輸電一次系統(tǒng)參數(shù)27-28
• 3.3 UHVDC輸電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型28-30
• 3.4 UHVDC控制系統(tǒng)建模30-33
• 3.4.1 換流器控制30-32
• 3.4.2 換流變壓器分接頭控制32
• 3.4.3 交流濾波器控制32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第四章 風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析34-45
• 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法34-35
• 4.2 風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)35-36
• 4.3 不同無功有效短路比（QESCR）對靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響36-40
• 4.4 不同換流站無功配置方案對外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響40-43
• 4.4.1 單極運行情況下?lián)Q流站無功配置研究40-42
• 4.4.2 雙極運行情況下?lián)Q流站無功配置研究42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 第五章 風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性分析45-63
• 5.1 交流線路短路故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響45-50
• 5.1.1 750KV線路N-1 故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響45-47
• 5.1.2 750KV線路N-2 故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響47-49
• 5.1.3 提高交流線路短路故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的措施49-50
• 5.2 風(fēng)電/光伏不同LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響50-56
• 5.2.1 雙饋風(fēng)電場LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響51-52
• 5.2.2 永磁直驅(qū)風(fēng)電場LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響52-53
• 5.2.3 光伏電站LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響53-55
• 5.2.4 對比分析55-56
• 5.3 風(fēng)電/光伏功率波動對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響56-61
• 5.3.1 不同風(fēng)電功率波動率對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響57-59
• 5.3.2 不同風(fēng)火出力比例對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 第六章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與項目69-70
• 致謝70-72

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